Контурдың - осы ... жұмыс істеу принципі болып табылады

Контурдың - электромагниттік тербеліс (құру) генерациялау үшін құрылғы. Өзі құрылған сәттен бастап ол күнделікті өмірде өте әр түрлі өнімдерін шығаратын ірі зауыттар дейін көптеген ғылыми және технологиялық салаларда пайдаланылады бүгінгі күнге дейін.

ол неден құралады туралы?

тербеліс тұйықталу және индуктивтілік катушкалар конденсатор қамтиды. Сонымен қатар, сондай-ақ, осы резистор (айнымалы кедергісі элемент) болуы мүмкін. Индуктор (ол кейде атайды немесе электромагнитті,) оның орамасының әдетте мыс сым болып бірнеше топтарын, жара, онда стержень болып табылады. Бұл элемент тербелмелі контур тербеліс жасайды болып табылады. А жиі штуцер деп аталатын ортасында орналасқан бар, немесе негізгі, катушкалар кейде электромагнитті деп аталады.

контурдың, катушкалар тербеліс ғана сақталған болса зарядты жасайды. ол арқылы ток өтетін кезде, ол кернеу төмендегенде, содан кейін тізбек үшін беретін заряд жинақталады.

, катушкалар сымдар, әдетте, әрдайым тұрақты болып қалады, ол өте төмен қарсылық бар. тербеліс тұйықталу схемасы жиі кернеу және ток күшінде өзгерісі орын. Бұл өзгеріс белгілі бір математикалық заңдарына бағынады:

• U = U ₀ * COS ₍₎ TT ₀ (* _W, онда
  U - уақыт Т кернеу,
  U ₀ - уақыт T _{0 кернеу,}
  W - жиілікті электромагниттік тербелістер.

тізбектің Тағы бір маңызды компоненті электр конденсатор болып табылады. Бұл элемент Диэлектрик бөлінген екі таңбаларының тұрады. электродтар арасындағы қабатының қалыңдығы олардың мөлшері аз болады. Бұл дизайн сіз содан кейін тізбекке жібере аласыз, ол бойынша диэлектрик электр зарядын жинақтауға мүмкіндік береді.

конденсатор батарея айырмашылығы электр тоғының көмегімен заттардың жоқ түрлендіру бар екенін, ал электр өрісі зарядының тікелей жинақтаушы бар. Осылайша, конденсатор арқылы барлығын бірден берілуі мүмкін заряд, жинақтауға жеткілікті үлкен болуы мүмкін. Бұл жағдайда, ток тізбегінде айтарлықтай ұлғайтылды.

резистор: Сондай-ақ, тербеліс тұйықталу тағы бір элементі құрады. Бұл элемент кедергісі және тізбегіндегі ток және кернеу бақылау үшін. резистора қарсылық арттыру тұрақты кернеуге болса, ағымдағы Ом заңмен азаяды:

• I = U / R, онда
  Мен - ағымдағы,
  U - кернеу,
  R - қарсылық.

индуктор

ның индуктор барлық егжей-тегжейлі жақынырақ көзқараспен және жақсы резонанстық контур өз функциясын түсіну болсын. Жоғарыда айтылғандай, осы элементтің кедергісі нөлге ұмтылады. Осылайша, тұрақты ток тізбегіне қосылған кезде пайда болады, қысқа тұйықталу. Айнымалы ток тізбегіндегі қосылған, катушкалар Алайда, егер, ол дұрыс жұмыс істейді. Бұл элемент айнымалы ток кедергісі деген қорытындыға әкеледі.

Бірақ, неге бұл қалай және қалай қарсылық кезінде айнымалы ток жүреді? Бұл сұраққа жауап беру үшін, біз өзін-өзі индуктивтіліктің феномен қосу керек. оған ағымдағы катушкалар өтуіне бар бір ЭҚК (ЭМӨ), ағымдағы өзгерістерге кедергі жасайды. ток катушкалар мен уақыт қатысты туынды: осы күшінің шамасы екі факторларға байланысты. Математикалық, бұл тәуелділік теңдеулер арқылы көрінеді:

• E = -L * Мен (T), онда
  E - ЭМӨ,
  L - катушкалар, индуктивті құны (әр катушкалар үшін түрлі болып табылады және орамдарда және олардың қалыңдығы орамалардың санына байланысты)
  Мен (T) - ағымдағы (ағымдағы өзгерту ставкасын) уақыты туынды.

ұшыраған кезде туындайтын оның қарсылық соншалықты ұзақ уақыт бойы тұрақты ток күші, өзгерген жоқ.

Бірақ AC өзінің барлық параметрлері үнемі осы өзгерістерді алдын алады ЭҚК, тудыратын, синусоидалды немесе косинус заңға өзгереді. Мұндай қарсылық индукция деп аталады және мынадай формула бойынша есептеледі:

• X _L = W * _L, мұндағы
  W - жиілігі тербеліс тұйықталу,
  L - катушкалар, индуктивті.

соленоид ағымдағы қарқындылығы сызықтық түрлі заңдарына сәйкес арттырады және төмендетеді. Бұл сіз катушкалар ток тоқтату болса, ол тізбек зарядын беруге біраз уақыт бойы жалғасады дегенді білдіреді. Осы күрт ағымдағы ағымын тоқтату болса, заряд шығуға және таралған, катушкалар болуға тырысады фактісі онда атып болады. Бұл - өнеркәсіптік өндірістің күрделі мәселе. розеткадан шығарғанда Бұл нәтиже (тербеліс тізбегіне толығымен байланысты емес, дегенмен), мысалы, байқауға болады. Бұл жағдайда осындай ауқымда адамды зиян келтіруі мүмкін екенін ұшқын өткізіп жібереді. Бұл магнит өрісі бірден жоғалып кетпесе фактісі байланысты, бірақ бірте-бірте сейіле, басқа өткізгіштер токтар тартқаны. өнеркәсіптік ауқымда ток күші біздің әдеттегі 220 вольт қарағанда көп есе үлкен болып табылады, сондықтан өндірістік тізбектің үзілуі ұшқын зауыты мен адам үшін де зиян көп себеп болады осындай күшін тудыруы мүмкін.

Coil - тербеліс тұйықталу болып табылатын сол негізі болып табылады. Индуктор дәйекті Қосылған электромагниттік енгізілген. Келесі, біз бұл элементтің құрылымын барлық егжей жақынырақ көзқараспен.

индуктивтілік не?

Индуктивтілік катушкалар контурдың - 1 секунд үшін 1 А ток вариация тізбегінде орын (вольттағы) ЭҚК, сан тең болып табылатын жеке тұлға параметр болып табылады. электромагнитті тұрақты ток тізбегінің қосылған болса, оның индуктивтілік формула бойынша осы тоғы арқылы құрылады магнит өрісінің, энергиясын сипаттайды:

• W = (L * I ²⁾ / 2, мұндағы
  W - магнит өрісі энергиясы.

индуктивтілік коэффициенті көптеген факторларға байланысты: соленоид геометриясын, өзегі және сым бухталарда санының магниттік сипаттамалары. Бұл көрсеткіш тағы бір ерекшелігі, ол тәуелді болатын айнымалылар, теріс болуы мүмкін емес, өйткені ол әрқашан оң болып табылады.

индуктивтілік, сондай-ақ оның магнит өрісі ағымдағы дүкен энергиясын бар дирижер мүлік ретінде анықталуы мүмкін. Ол (американдық ғалым Dzhozefa GENRI атындағы) Генри өлшенеді.

Сонымен қатар электромагнитті тербеліс тұйықталу бұдан әрі талқыланатын болады конденсатордың, тұрады.

электр конденсатор

Сыйымдылығы осциллятор тізбек арқылы анықталады сыйымдылығы электр конденсатор. Оның сыртқы түрі жоғарыдағы жазылған. Енді оған орын процестердің физика қарастырайық.

конденсатор пластиналар дирижер жасалған болғандықтан, онда ол электр ток. екі пластина арасындағы. диэлектрик (олар арқасында заряд басқа сым аяғына дейін бір жылжыту мүмкін емес, бұл шын мәнінде жоғары төзімділігі бар әуе, ағаш немесе басқа да материалдық болуы мүмкін кедергі болып Алайда, осылайша магнит және электр қуатын арттырады конденсатор пластиналар жинақтаушы ол бар. айналасында өріс. Осылайша, заряд қаражатынан тоқтату пластиналардың бойынша жинақталған электр кезінде, тізбекке берілуі бастайды.

Әрбір конденсатор бар Номиналды кернеу, оның жұмыс істеуі үшін оңтайлы. номиналы жоғары кернеу элементін пайдалануға сіз ұзақ болса, өмір бойы айтарлықтай азаяды. Таңдалған кезде тербелмелі контурдың конденсатор тұрақты, сондықтан ағымдардың әсер және өте сақ болу керек.

талқыланды дәстүрлі конденсаторлар, Сонымен қатар, электр екіқабатты конденсаторлар, сондай-ақ бар. Бұл аса күрделі элементі болып табылады: ол батарея және конденсатордың арасындағы крест ретінде сипаттауға болады. Әдетте, электр екіқабатты конденсаторлар Диэлектрик электролит болып табылады, олардың арасындағы органикалық заттар болып табылады. Сонымен олар уақытта осы дизайн кәдімгі конденсатор артық энергияны жинақтауға мүмкіндік береді электр қос қабатын, жасаңыз.

конденсатордың сыйымдылығы қандай?

Конденсатордың сыйымдылығы, онда ол орналасқан кезде кернеу конденсатор зарядының қатынасы. Бұл мән математикалық формула көмегімен өте қарапайым болуы мүмкін есептеңіз:

• C = (электрондық ₀ * S) / D, онда
  электрондық ₀ - диэлектрлік тұрақты диэлектрлік материал (кестелер құны)
  S - конденсатор таңбаларының ауданы,
  D - пластиналар арасындағы қашықтық.

электродтар арасындағы қашықтыққа конденсатор сыйымдылығын тәуелділігі электростатикалық индукция құбылысы түсіндіріледі пластиналар арасындағы қашықтық кем, одан олар бір-біріне (кулон) әсер, үлкен заряд электродтар және аз стресс. Және қашан сыйымдылығы артады кернеу мәні, ол сондай-ақ мынадай формула бойынша сипаттауға болады, өйткені:

• C = Q / U, онда
  Q - кулондағы заряд.

Бұл санының өлшем бірлік туралы айту болып табылады. Сыйымдылығы farads өлшенеді. 1 Farad - жеткілікті үлкен мәні, сондықтан қолданыстағы конденсаторлар (емес supercapacitors) picofarads өлшенген сыйымдылығы (бір триллион Farad) бар.

Резистор

резонанстық ток тізбегінде, сондай-ақ тізбектің кедергісі байланысты. резистор - екі тербелмелі контурдың (катушкалар, конденсатор) құрайды элементтері сипатталған, сонымен қатар және, үшінші бар. Ол сүйреп жасау үшін жауапты болып табылады. Резистор ол кейбір үлгілерде өзгеруі мүмкін жоғары қарсылық бар екенін басқа элементтер ерекшеленеді. резонанстық тұйықталу, ол магнит өрісінің қуаты басқару функциясын орындайды. Ол осылайша тізбектің кедергісі арттыру, сериясы немесе параллель бірнеше резисторлар қосуға болады.

ол тогының өту кезінде қызады, өйткені, тізбек оның жұмысқа қабылдануы тиіс сақтау, сондықтан осы элементтің кедергісі, сондай-ақ, температурасына байланысты.

қарсылық Ом өлшенеді, және оның мәні формула арқылы есептеуге болады:

• R = (р * L) / S, мұндағы
  P - ((Ом * мм ²⁾ / м өлшенеді) материалдық қарсыласу резистора;
  L - (метрмен) резисторлар ұзындығы;
  S - (шаршы миллиметр) қимасының ауданы.

ілмектер параметрлерін байлау қалай?

Енді біз тербелмелі контурдың жұмыс физика жақын келді. Уақыт өте келе конденсатор пластиналар заряд екінші ретті дифференциалдық теңдеу сәйкес өзгертеді.

Егер сіз осы теңдеуді шешу болса, онда ол тізбектің орын процестерін сипаттайтын кейбір қызықты формулалар білдіреді. Мысалы, циклдік жиілігі индуктивтілік және сыйымдылық тұрғысынан білдірді болады.

Алайда көптеген белгісіз есептеп береді, ең қарапайым формуласы - (1853 жылы оны әкелді ағылшын физигі Уильям Томсон, атындағы) Thomson теңдеуі:

• T = 2 * F * (L * C) ^1/2.
  T - электромагниттік тербеліс арасындағы,
  L және C - тиісінше, контурдың және катушкалар сыйымдылығы тізбек элементі индуктивті,
  N - Пи саны.

сапа факторы

сапалы фактор - жұмыс контурын сипаттайтын тағы бір маңызды саны бар. ол түсіну үшін, сіз резонанстық ретінде осы процеске қараңыз тиіс. амплитудасы бұралмалы қолдау болып табылады тұрақты құны бойынша барынша қуаты болып табылатын Бұл құбылыс. Резонансты қарапайым мысал түсіндіруге болады: егер сіз олардың жиілігі дүрсілін качели итеріп бастайды, егер, олар жедел болады, және олардың «амплитудасы» артады. Сіз алысын итеріп емес, бірақ егер олар баяулайды. резонанс кезде, көбінесе энергия көп таратады. шығын құнын есептеу үшін мүмкіндігі болуы үшін, біз осындай сапалы факторы ретінде параметрді ойлап. Бұл тізбектің бір цикл кезінде орын шығындар жүйесінде орналасқан энергиясын қатынасы тең коэффициент, болып табылады.

тұйықталу сапалы фактор формула бойынша есептеледі:

• Q = ₍₀ * W W) / P, онда
  ₀ W - тербеліс резонанстық бұрыштық жиілігі;
  W - дірілді жүйесінде сақталған энергетикалық;
  P - шашырау қуаты.

жұмсалған сақталатын: - Бұл параметр өлшемсіз бері іс жүзінде энергия арақатынасы көрсетеді.

тамаша контурдың қандай

физика жүйесінде процестерді жақсы түсіну үшін деп аталатын тамаша контурдың келді. Бұл нөлдік қарсылық бар жүйе ретінде тұйықталуға білдіретін математикалық моделі болып табылады. Онда незатухающие Гармоникалық тербеліс бар. Бұл модель шамамен формула есептеу тізбек параметрлерін алуға мүмкіндік береді. Осы параметрлердің бірі - жалпы энергия:

• W = (L * I ²⁾ / 2.

Мұндай оңайлату айтарлықтай есептеулерді жеделдету және сипаттамалары берілген тізбек сипаттамаларын бағалауға мүмкіндік береді.

Бұл қалай жұмыс істейді?

Барлық контурдың операциялық циклі екі бөлікке бөлуге болады. Енді біз әр бөлігінде өтіп дәл процестер көресіз.

• оң зарядталған бірінші кезеңі конденсатордың пластиналар, тізбегінде ток көрсету, орындау үшін басталады. катушкалар, арқылы өтетін, ал осы сәтте, ағымдағы, теріс заряд оң жүріп. Демек, электромагниттік тербелістер тұйықталу орын. катушкалар, арқылы өтетін ток, ол екінші табаққа жылжиды және (ағымдағы жүріп бірінші электрод, теріс зарядталған, ал) оң оны зарядталады.
• екінші кезеңі тікелей қарама-қарсы процесс орын алады. ағымдағы катушкалар, арқылы қайтадан өтіп, теріс (басында теріс болды) оң табақтар өтеді. Ал барлық алымдар орнына түсіп.

цикл ретінде ұзақ конденсатор алынады ретінде қайталанады. тамаша резонанстық тізбектің бұл процесс шексіз болып табылады, және нақты қуатын жоғалту салдарынан түрлі факторларға еріксіз: салдарынан тізбегіндегі (Джоуль жылу) қаласында қарсылық болуымен жүреді жылу, және сол сияқты.

Жүзеге асыру нұсқалары сұлбатехника

қарапайым схемалар «, катушкалар-конденсатор» және «катушкалар,-Резистор-конденсатор» Сонымен қатар, басқа да нұсқалары негізі колебательного контуры ретінде пайдаланып, бар. Бұл элемент тізбегі (ол жалғыз бар сияқты, бұл сериясы тұйықталу болар еді және мақалада талқыланған болатын, өйткені) бар екенін сипатталады, мысалы, параллель тұйықталу.

түрлі электр құрамдас, оның ішінде құрылыс және басқа да түрлері, сондай-ақ бар. Мысалы, ол тізбектің тербеліс жиілігі тең жиілігі тізбек ашу және жабу болады желілік транзистор қосылуға болады. Осылайша, жүйе незатухающие тербеліс орнатылады.

тербеліс тізбек пайдаланылады қайда?

тізбектің компоненттерін пайдалану бізге ең таныс - бұл электромагниттер. Олар, өз кезегінде, ішкі байланыс жүйелерін, қозғалтқыштардың, датчиктер, және басқа да көптеген кем дәстүрлі салаларда пайдаланылады. Тағы бір өтініш - генератор. Шын мәнінде, ол тізбектің пайдалану бізге өте таныс болып табылады: осы нысанда, ол қашықтықта ақпаратты беруге ұялы және сымсыз байланыс толқын жасау үшін микротолқынды пеште пайдаланылады. Барлық осы электромагниттік толқындардың тербелістер ол алыс қашықтыққа ақпаратты беруге мүмкіндігі болады етіп кодталған болады, бұл шын мәнінде байланысты.

Индуктор өзі трансформатор үшін элементі ретінде пайдаланылуы мүмкін, орамалардың түрлі санымен екі бухталарда электромагниттік өріс арқылы олардың заряд өте алады. Бірақ электромагниттік ретінде сипаттамалары әр түрлі, және екі индуктивтілік қосылған екі тізбектерде ағымдағы қайраткерлері, әр түрлі болады. Осылайша, бір ток кернеуі түрлендіру мүмкін, 12 вольт кернеуі ағымдағы жылы 220 вольт айтады.

қорытынды

Біз жеке контурдың принципін және әрбір бөлігін егжей-тегжейлі. электромагниттік толқындарды генерациялау үшін арналған құрылғы - Біз контурдың білді. Алайда, бұл осы кешенді механика, көңілінде элементтерін ғана негіздері болып табылады. тізбектің тонкостях мен оның компоненттерін туралы көбірек біліңіз мамандандырылған әдебиет болуы мүмкін.